第2章 用户窗口与实时数据库习题参考答案

第2章用户窗口与实时数据库习题与思考题2-1什么是用户窗口？2-2什么是图形对象、图元对象、图符对象、动画构件？2-3什么是动画连接？MCGS嵌入版如何产生动画效果？2-4如何理解定义数据对象？2-5数据对象有哪些类型？2-6数据对象的操作有哪些地方？参考答案什么是用户窗口？答：用户窗口是由用户来定义的、用来构成MCGS嵌入版组态软件图形界面的窗口。用户窗口是组成界面的基本单位，所有的图形界面都是由一个或多个用户窗口组合而成的，它的显示和关闭由各种功能构件（包括动画构件和策略构件）来控制。用户窗口相当于一个“容器”，用来放置图元、图符和动画构件等各种图形对象，通过对图形对象的组态设置，建立与实时数据库的连接，来完成图形界面的设计工作。用户窗口内的图形对象是以“所见即所得”的方式来构造的，也就是说，组态时用户窗口内的图形对象是什么样，运行时就是什么样，同时打印出来的结果也不变。什么是图形对象、图元对象、图符对象、动画构件？答：1）图形对象放置在用户窗口中，是组成用户应用系统图形界面的最小单元。MCGS嵌入版中的图形对象包括图元对象、图符对象和动画构件三种类型，不同类型的图形对象有不同的属性，所能完成的功能也各不相同。图形对象可以从MCGS嵌入版提供的绘图工具箱和常用图符工具箱中选取。2）图元是构成图形对象的最小单元。多种图元的组合可以构成新的、复杂的图形对象。MCGS嵌入版为用户提供了下列8种图元对象：弧线、矩形、圆角矩形、椭圆、折线或多边形、标签、位图、直线。3）多个图元对象按照一定规则组合在一起所形成的图形对象，称为图符对象。图符对象是作为一个整体而存在的，可以随意移动和改变大小。多个图元可构成图符，图元和图符又可构成新的图符，新的图符可以分解，还原成组成该图符的图元和图符。MCGS嵌入版系统内部提供了27种常用的图符对象，放在常用图符工具箱中，称为系统图符对象。4）所谓动画构件，实际上就是将工程监控作业中经常操作或观测用的一些功能性器件软件化，做成外观相似、功能相同的构件，存入MCGS嵌入版的“工具箱”中，供用户在图形对象组态配置时选用，完成一个特定的动画功能。动画构件本身是一个独立的实体，它比图元和图符包含有更多的特性和功能，它不能和其它图形对象一起构成新的图符。2-3什么是动画连接？MCGS嵌入版如何产生动画效果？答：所谓动画连接，实际上是将用户窗口内创建的图形对象与实时数据库中定义的数据对象，建立起对应的关系，在不同的数值区间内设置不同的图形状态属性（如颜色、大小、位置移动、可见度、闪烁效果等），将物理对象的特征参数以动画图形方式来进行描述，这样在系统运行过程中，用数据对象的值来驱动图形对象的状态改变，进而产生形象逼真的动画效果。MCGS嵌入版实现图形动画设计的主要方法是将用户窗口中的图形对象与实时数据库中的数据对象建立相关性连接，并设置相应的动画属性，这样在系统运行过程中，图形对象的外观和状态特征，就会由数据对象的实时采集结果进行驱动，从而实现图形的动画效果，使图形界面“动”起来！MCGS嵌入版为每一种基本图形元素定义了不同的动画属性，如：一个长方形的动画属性有可见度，大小变化，水平移动等，每一种动画属性都会产生一定的动画效果。所谓动画属性，实际上是反映图形大小、颜色、位置、可见度、闪烁性等状态的特征参数。然而，我们在组态环境中生成的画面都是静止的，如何在工程运行中产生动画效果呢？方法是：图形的每一种动画属性中都有一个“表达式”设定栏，在该栏中设定一个与图形状态相联系的数据变量，连接到实时数据库中，以此建立相应的对应关系，MCGS称之为动画连接。当工业现场中测控对象的状态（如：储油罐的液面高度等）发生变化时，通过设备驱动程序将变化的数据采集到实时数据库的变量中，该变量是与动画属性相关的变量，数值的变化，使图形的状态产生相应的变化（如大小变化）。现场的数据是连续被采集进来的，这样就会产生逼真的动画效果（如储油罐的液面的升高和降低）。用户也可编写程序来控制动画界面，以达到满意的效果。2-4如何理解定义数据对象？答：数据对象是实时数据库的基本单元。在MCGS嵌入版生成应用系统时，应对实际工程问题进行简化和抽象化处理，将代表工程特征的所有物理量，作为系统参数加以定义，定义中不只包含了数值类型，还包括参数的属性及其操作方法，这种把数值、属性和方法定义成一体的数据就称为数据对象。构造实时数据库的过程，就是定义数据对象的过程。在实际组态过程中，一般无法一次全部定义所需的数据对象，而是根据情况需要逐步增加。当需要添加大量相同类型的数据对象时，可选择成组增加进行设置；当需要统一修改相同类型数据对象属性时，可选中相同类型对象后，选择对象属性，进行设置。在运行数据库显示属性列中增加“报警”、“存盘”字段，报警一列用来显示数据对象的报警属性。存盘一列用来显示数据对象的存盘属性，只有组对象可设置存盘。嵌入版中定义的数据对象的作用域是全局的，像通常意义的全局变量一样，数据对象的各个属性在整个运行过程中都保持有效，系统中的其它部分都能对实时数据库中的数据对象进行操作处理。2-5数据对象有哪些类型？答：1）开关型数据对象：记录开关信号（0或非0）的数据对象称为开关型数据对象，通常与外部设备的数字量输入输出通道连接，用来表示某一设备当前所处的状态。开关型数据对象也用于表示某一对象的状态，如对应于一个图形对象的可见度状态。2）数值型数据对象：数值型数据对象除了存放数值及参与数值运算外，还提供报警信息，并能够与外部设备的模拟量输入输出通道相连接。数值型数据对象有最大和最小值属性，其值不会超过设定的数值范围。当对象的值小于最小值或大于最大值时，对象的值分别取为最小值或最大值。3）字符型数据对象：字符型数据对象是存放文字信息的单元，用于描述外部对象的状态特征，其值为多个字符组成的字符串，字符串长度最长可达64KB。字符型数据对象没有工程单位和最大、最小值属性，也没有报警属性。4）事件型数据对象：事件型数据对象用来记录和标识某种事件产生或状态改变的时间信息。例如，开关量的状态发生变化，用户有按键动作，有报警信息产生等，都可以看作是一种事件发生。事件发生的信息可以直接从某种类型的外部设备获得，也可以由内部对应的策略构件提供。5）数据组对象：数据组对象是引入的一种特殊类型的数据对象，类似于一般编程语言中的数组和结构体，用于把相关的多个数据对象集合在一起，作为一个整体来定义和处理。2-6数据对象的操作有哪些地方？答：MCGS嵌入版中直接使用数据对象的名称进行操作，在用户应用系统中，需要操作数据对象的有如下几个地方：建立设备通道连接。在设备窗口组态配置中，需要建立设备通道与实时数据库的连接，指明每个设备通道所对应的数据对象，以便通过设备构件，把采集到的外部设备的数据送入实时数据库。建立图形动画连接。在用户窗口创建图形对象并设置动画属性时，需要将图形对象指定的动画动作与数据对象建立连接，以便能用图形方式可视化数据。参与表达式运算。类似于传统的变